Envoy入門實戰部署

一、Envoy介紹

　　官方文檔解釋：

　　Envoy是專為大型現SOA（面向服務架構）設置的L7代理和通信總線。該項目源於以下理念：網絡對應用程序來說應該是透明的。當網絡和應用程序出現問題時，應該很容易確定問題的根源。

　　為了做到上述目標，Envoy提供了以下高級功能：

• 進程外架構：Envoy是一個獨立進程，伴隨每個應用程序服務運行。所有的Envoy形成一個透明的通信網格，每個應用程發送消息到本地主機或從本地主機接受消息，但不知道網絡拓撲。Envoy可以使用任何應用程序語言，並且易升級部署。
• 現代C++11代碼庫：性能優異。
• L3/L4過濾器架構、HTTP L7過濾器架構、推薦使用HTTP/2。
• gRPC支持：方便支持gRPC，特別是在負載和代理上。
• 服務發現、健康檢查、高級的負載均衡方案、Tracing、統計與監控
• 動態配置：通過動態配置API實現配置的動態調整，而無需重啟Envoy服務。

　　Envoy的一些術語：

 

 

 

二、Envoy實踐

1. Service Mesh

　　Service Mesh用於處理服務間通信的基礎設施層，用於在雲原生應用復雜的服務拓撲中實現可靠的請求傳遞。

 

　　在實踐中，Service Mesh基本來說是一組輕量級的服務代理和應用邏輯的服務在一起，同生共死，並且對於應用服務是透明的。通過sidecar，Service Mesh會抽離為服務中的通用功能，比如服務注冊發現，負載均衡，熔斷降級，限流擴容，監控等功能，把這些功能放到sidecar中，通過代理proxy的方式於業務服務進行通信。

 

 

　　目前Service Mesh已經進入了以Istio為代表的第二代，由Data Panel（Proxy）、Control Panel兩部分組成。Istio是對Service Mesh的產品化實踐，幫助微服務實現了分層解耦，架構圖如下：

 

　　邏輯上Istio分為數據平面（data panel）和控制平面（control panel），數據平面由一些智能代理組成，微服務之間的網絡通信，控制平面負責對智能代理進行管理和配置。Istio自己沒有實現Data Panel，而是在現有的Data Panel實現上做了Control Panel來達成目標。而今天的主角Envoy作為一個主打的Service Mesh方案的proxy，其設計處處考慮Service Mesh。

2. 快速開始運行簡單示例

　　Envoy目前不提供單獨的預先編譯好的二進制文件，但提供了Docker鏡像。如果希望在Docker容器外使用Envoy，則需要構建它。Envoy提供了兩個版本的API，v1和v2，現階段通常使用v2。v2的API提供了兩種方式的訪問，一種是HTTP REST方式，一種是GRPC方式。Envoy的啟動配置文件分為兩種：靜態配置和動態配置。靜態配置是將所有信息都放在配置文件中，啟動的時候直接加載。動態配置需要提供一個Envoy的服務端，用於動態生成Envoy需要的服務發現接口（XDS），通過發現服務來動態的調整配置信息。

　　讓我們通過靜態配置方式運行一個簡單實例並進行分析。

　　我們拉取Envoy鏡像后，Envoy被安裝到/usr/local/bin目錄下。envoy進程啟動的時候需要指定一些參數，最重要的是--config-yaml參數，用於指定envoy進程啟動的時候需要讀取的配置文件地址。Docker配置文件默認放在/etc/envoy中，名字為envoy.yaml。所以啟動容器的時候需要將自定義的envoy.yaml配置文件掛載到指定目錄下替換掉默認的配置文件。

　　讓我們運行一個envoy實例，通過查看默認配置文件來看看默認功能是什么。

$ docker pull envoyproxy/envoy
$ docker run --rm -d -p 10000:10000 --name envoy envoy proxy/envoy
$ docker exec -it envoy /bin/bash #進入envoy容器
$ cat /etc/envoy/envoy.yaml #查看默認配置文件

 　　默認配置文件內容如下：

admin:
  access_log_path: /tmp/admin_access.log
  address:
    socket_address:
      protocol: TCP
      address: 127.0.0.1
      port_value: 9901
static_resources:
  listeners:
  - name: listener_0
    address:
      socket_address:
        protocol: TCP
        address: 0.0.0.0
        port_value: 10000
    filter_chains:
    - filters:
      - name: envoy.filters.network.http_connection_manager
        typed_config:
          "@type": type.googleapis.com/envoy.config.filter.network.http_connection_manager.v2.HttpConnectionManager
          stat_prefix: ingress_http
          route_config:
            name: local_route
            virtual_hosts:
            - name: local_service
              domains: ["*"]
              routes:
              - match:
                  prefix: "/"
                route:
                  host_rewrite: www.google.com
                  cluster: service_google
          http_filters:
          - name: envoy.filters.http.router
  clusters:
  - name: service_google
    connect_timeout: 0.25s
    type: LOGICAL_DNS
    # Comment out the following line to test on v6 networks
    dns_lookup_family: V4_ONLY
    lb_policy: ROUND_ROBIN
    load_assignment:
      cluster_name: service_google
      endpoints:
      - lb_endpoints:
        - endpoint:
            address:
              socket_address:
                address: www.google.com
                port_value: 443
    transport_socket:
      name: envoy.transport_sockets.tls
      typed_config:
        "@type": type.googleapis.com/envoy.api.v2.auth.UpstreamTlsContext
        sni: www.google.com

 　  admin是administration服務必須的配置，address指定監聽地址。

　　static_resources包含了Envoy啟動時靜態配置的所有內容，而不是Envoy在運行時動態配置的資源。

　　這個配置表明，實例監聽127.0.0.1:10000，支持http協議訪問，http訪問域名為domains所描述內容時，將流量路由到cluster: service_google服務，即www.google.com:443。

　　了解配置文件后，我們自己重寫一下配置文件：

#為了避免出現Cannot find field錯誤，建議使用docker cp命令把默認配置文件拷貝到宿主機下，然后進行修改。
$ docker cp envoy:/etc/envoy/envoy.yaml . 
$ vim envoy.yaml #按照下面去修改

 

admin:
  access_log_path: /tmp/admin_access.log
  address:
    socket_address:
      protocol: TCP
      address: 127.0.0.1
      port_value: 9901
static_resources:
  listeners:
  - name: listener_0
    address:
      socket_address:
        protocol: TCP
        address: 0.0.0.0
        port_value: 10000
    filter_chains:
    - filters:
      - name: envoy.filters.network.http_connection_manager
        typed_config:
          "@type": type.googleapis.com/envoy.config.filter.network.http_connection_manager.v2.HttpConnectionManager
          stat_prefix: ingress_http
          route_config:
            name: local_route
            virtual_hosts:
            - name: local_service
              domains: ["*"]
              routes:
              - match:
                  prefix: "/"
                route:
                #  host_rewrite: www.google.com
                  cluster: some_service
          http_filters:
          - name: envoy.filters.http.router
  clusters:
  - name: some_service
    connect_timeout: 0.25s
    type: LOGICAL_DNS
    # Comment out the following line to test on v6 networks
    dns_lookup_family: V4_ONLY
    lb_policy: ROUND_ROBIN
    load_assignment:
      cluster_name: some_service
      endpoints:
      - lb_endpoints:
        - endpoint:
            address:
              socket_address:
                address: 127.0.0.1
                port_value: 80
    transport_socket:
      name: envoy.transport_sockets.tls
      typed_config:
        "@type": type.googleapis.com/envoy.api.v2.auth.UpstreamTlsContext
        sni: 127.0.0.1

 

$ docker run -d -p 10000:10000 -v `pwd`/envoy.yaml:/etc/envoy/envoy.yaml --name envoy envoyproxy/envoy #運行實例，把配置文件掛載到相應目錄
$ docker run -d --network=container:envoy --name nginx nginx #在運行一個nginx容器，共享envoy容器網絡，以此模擬sidecar

 　　根據配置文件規則，envoy監聽10000端口，同時在宿主機端口10000暴漏出來。當有請求到達監聽后，envoy會對所有請求路由到some_service這個cluster上，而該cluster的upstream指向本地80端口，也就是nginx服務上。

　　中途一直報這個錯誤，然后我把端口換成10001，並注釋掉clusters后面的一些內容后，成功訪問到nginx服務。（至於為什么，我也不太清楚，還處於摸索狀態）。

3. 動態配置實踐

　　我們發現上面envoy.yaml文件中我們的endpoint里的adres是固定的，但實際應用中，比如在k8s集群中，pod的IP不是固定的，我們不可能每次都去修改yaml文件，這個時候就需要用到動態配置了。動態配置可以實現全動態，即實現LDS(Listener Discovery Service)、CDS(Cluster Discovery Service)、RDS(Route Discovery Service)、EDS(Endpoint Discovery Service)，以及ADS(Aggregated Discovery Service)。

　　

　　動態配置和靜態配置最大的區別在於，啟動的時候一定要指定cluster和id，這兩個參數表示該Envoy進程屬於哪個cluster，id要求在相同的cluster下唯一，以表示不同的指向發現服務的連接信息。這兩個參數可以在envoy的啟動命令中添加 --service-cluster和 --service-node，也可以在envoy.yaml配置文件中指定 node.cluster和 node.id。

　　

 

 

 

 

 

 

參考連接：

https://blog.csdn.net/huwei0518/article/details/97626386

https://zhuanlan.zhihu.com/p/35830194

https://www.jianshu.com/p/90f9ee98ce70